Уравнение состояния реального газа при температурах от 220 до 250 К и давлениях до 0,6 МПа

D Yu Kutovoy; R I Ganiev; M L Shustrova; L V Minnegalieva; V A Fafurin; V B Yavkin

doi:10.22213/2410-9304-2025-2-4-10

Authors

D. Y. Kutovoy Gazprom Mezhregiongaz LLC
R. I. Ganiev “Modern programming technologies” LLC
M. L. Shustrova Kazan National Research Technological University
L. V. Minnegalieva “Modern programming technologies” LLC
V. A. Fafurin Kazan National Research Technological University
V. B. Yavkin Kazan National Research Technological University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-2-4-10

Keywords:

measurement uncertainty, equation of state, compressibility factor, natural gas

Abstract

The article is final among the series of papers devoted to natural gas compressibility factor at low temperatures. It briefly covers the content of the previous stages of the study and reviews the solution to the problem of obtaining a natural gas equation of state for reducing its volume to the standard conditions at low temperatures which is of high practical importance in northern regions withheavy continental climate. The equation of state is compiled for gas temperature valueswithin the range from 220 to 250 K and pressures up to 0.6 MPa. The proposed natural gas equation of state has a form similar to the equation of state of AGA-8 presented in ISO 12213 and GOST 30319.2, which simplifies the process of making corrections to the algorithms of computing devices used at natural gas metering units.The algorithm for determining the coefficients of the proposed equation of state is linear and does not imply an iterative process, which compares favorably with the currently used methods. The proposed form of the equation of state is characterized by simpler recording and fewer variables relative to the equations of state, taking into account the full component composition of natural gas.The results presented in the article are highly relevant for measuring the flow rate and volume of natural gas. The equation developed as a result of the study is the basis of the national standard GOST R 70927-2023 "Natural gas. Methods for calculating physical properties. Computation of Compressibility Coefficient in the Low Temperature Area, "approved on September 21, 2023 and enacted on March 1, 2024.

Author Biographies

R. I. Ganiev, “Modern programming technologies” LLC

PhD in Engineering

M. L. Shustrova, Kazan National Research Technological University

PhD in Engineering, Associate Professor

L. V. Minnegalieva, “Modern programming technologies” LLC

PhD in Engineering

V. A. Fafurin, Kazan National Research Technological University

PhD in Engineering, Associate Professor

V. B. Yavkin, Kazan National Research Technological University

PhD in Engineering, Associate Professor

References

Методика определения коэффициента сжимаемости природного газа / Д. Ю. Кутовой, Р. И. Ганиев, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Интеллектуальные системы в производстве. - 2023. - Т.21, № 4. - C.4-10

Kunz, The GERG-2008 wide-range equation of state for natural gases and other mixtures: An expansion of GERG-2004 / O. Kunz, W. Wagner //Journal of Chemical & Engineering Data. 2012. № 57. P. 3032-3091.

Schley P. et.all. Technical Report PK 1-5-3. Calculation of Compression Factors and Gas Law Deviation Factors Using the Modified SGERG-Equation SGERG-mod-H2, 2021 URL: https://www.dvgw.de/medien/dvgw/gas/infrastruktur/dvgw-pk-1-5-3-forschungsbericht-sgerg88-mod-h2-eng.pdf.

Jaeschke, M. Standard GERG Virial Equation for Field Use, Simplification of the Input Data Requirements for the GERG Virial Equation - an Alternative Means of Compressibility Factor Calculation for Natural Gases and Similar Mixtures / M. Jaeschke, A. E. Humphreys // GERG Technical Monograph. 1992. Vol. 6. № 266.

Jaeschke M., Humphreys A.E. The GERG Databank of High Accuracy Compressibility Factor Measurements / Fortschr.-Ber. VDI, vol. 6, iss. 251. VDI Verlag: Düsseldorf, 1991.

Lin L. A novel efficient model for gas compressibility factor based on gmdh network / L. Lin, S. Li, S. Sun, Y. Yuan, M. Yang // Flow Measurement and Instrumentation. 2020. Vol. 71. P. 101677.

Bashipour F. Predictive models for density correction factor of natural gas and comparison with standard methods / F. Bashipour, B. Hojjati //Oil and Gas Science and Technology. 2019 Vol. 74 P. 31.

Кочуева О. Н. Аппроксимация коэффициента сжимаемости газа на основе генетических алгоритмов // Автоматизация и информатизация ТЭК. 2023. № 11 (604). С. 59-68.

Коэффициент сжимаемости природного газа расчетного состава / Д. Н. Китаев, Д. О. Недобежкин, В. М. Богданов, Т. Бейманов // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. 2019. № 1 (14). С. 29-33.

Влияние погрешностей определения коэффициента сжимаемости на результат измерения расхода природного газа при низких температурах / Р. И. Ганиев, Д. Ю. Кутовой, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Южно-Сибирский научный вестник. 2023. № 4 (50). С. 16-21.

Оценка применимости уравнений состояния природного газа в области низких температур / Р. И. Ганиев, Д. Ю. Кутовой, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 3. С. 4-10.

Денисенко С. А., Чирков А. П. О потребности в актуализации стратегии обеспечения единства измерений в Российской Федерации до 2025 года и о подготовке стратегии на следующий период // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 6 (174). С. 3-6.

Битюкова Г. В., Комиссаров С. В. О международном документе МОЗМ D1 "Национальные системы метрологии - развитие институциональных и законодательных основ" // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 1 (169). С. 9-2.

Николаев А. А. Обеспечение качества автоматизированных систем в метрологии: уровень производительности // Законодательная и прикладная метрология. 2020. № 2 (164). С. 18-20.

Кузнецов Д. А. Совершенствование законодательства в области обеспечения единства измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 3 (171).- С. 5-7.